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实验结果:高效快转矩响应控制策略的实验验证

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5 实验系统的硬件组成结构图为便于比较,同时给出本文提出的高效快转矩响应控制策略与动态过程中恢复额定励磁电流的控制策略的实验结果。实验结果如图8和图9所示。快速响应算法启动后,转子磁链和电磁转矩迅速增大。

实验结果:高效快转矩响应控制策略的实验验证

采用数字信号处理器TMS320LF2407为核心构成控制电路,逆变器采用智能功率模块IPM,实验电动机参数:额定转矩TN=1.3N·m,额定转速nN=2800r/min,p=1,Rs=24.6Ω,Rr=16.1Ω,Lm=0.97H,L1s=0.02H,L1r=0.02H,J=3.5×10-4kg·m2。速度反馈信号通过光电编码器检测,光电编码器型号为HEDS5640。图5是系统的硬件组成结构图。DSP通过RS-232接口与PC机通信,在PC机上可以方便地观察运行结果。

图5 实验系统的硬件组成结构图

为便于比较,同时给出本文提出的高效快转矩响应控制策略与动态过程中恢复额定励磁电流的控制策略的实验结果。突加转速实验的运行条件为:电动机轻载起动,在t=0,4s时起动效率优化算法,电动机磁链降低,进入效率优化运行模式。t=1s时转速璐由450r/min突加到2100r/min,限制定子电流为1.5倍额定电流。图6为恢复额定励磁电流的动态响应波形;图7为采用本文提出的快速转矩响应控制方法的动态响应波形。图6和图7b中虚线为负载转矩,由于采用磁滞测功机作为负载,升速后负载转矩略有上升。

图6 动态过程中恢复额定励磁电流的响应波形

a)转子磁链 b)电磁转矩 c)转速

图7 动态过程中直接选择电压空间矢量的响应波形

a)转子磁链 b)电磁转矩 c)转速

由图6和图7可知,动态过程中直接选择电压空间矢量的控制策略其转子磁链和电磁转矩的响应速度明显加快,转速调节时间约为0.4s,而恢复额定励磁电流的方法其转子磁链和电磁转矩的响应较慢,转速调节时间大于0.5s,因此在动态过程中前者的响应速度明显快于后者。(www.xing528.com)

负载扰动实验条件为:系统以n=1800r/min稳态运行于效率优化控制,负载转矩从0.1N·m突加到1.0N·m,即从额定负载的7.7%突加到77%。实验结果如图8和图9所示。

由图8和图9可知,动态过程中恢复额定励磁电流的方法负载扰动的调节时间约为0.4s,动态转速降为170r/min,同样情况下直接合成电压矢量的控制策略的调节时间约为0.15s,动态转速降约为105r/min,具有调节时间短,转速降减小的突出优点。快速响应算法启动后,转子磁链和电磁转矩迅速增大。

图8 动态过程中恢复额定励磁电流的突加负载响应波形

a)转子磁链 b)电磁转矩 c)转速

图9 动态过程中直接选择电压空间矢量的突加负载响应波形

a)转子磁链 b)电磁转矩 c)转速

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